ITMI20001163A1 - INTERCONNECTION BETWEEN RING NETWORKS FOR TELECOMMUNICATIONS TYPE MS-SPRING AND SNCP. - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Nelle reti di telecomunicazioni odierne è diventato estremamente importante avere la possibilità di sopperire ai guasti che occorrono nelle reti stesse senza che la funzionalità del servizio abbia a soffrirne. Perciò si usano sempre più spesso architetture ad anello ed inoltre le reti di telecomunicazioni sono generalmente dotati; di mezzi di protezione contro le possibili avarie degli elementi che le compongono. In today's telecommunications networks, it has become extremely important to have the ability to compensate for the failures that occur in the networks themselves without affecting the functionality of the service. Therefore ring architectures are used more and more often and furthermore telecommunication networks are generally equipped; of means of protection against possible failures of the elements that compose them.
Nelle reti ad anello SDH MS-SPRING (Multiplexed-Shared Protection Ring), ad esempio, è implementato un meccanismo di protezione distribuito, che permette il ripristino automatico del traffico in presenza di difetti nelle fibre di connessione. In altre parole, le reti MS-SP Ring effettuano il ripristino automatico del traffico tramite un reindirizzamento sincronizzato di detto traffico, che viene attuato ad ogni nodo dell’anello. Questa operazione è controllata da un protocollo consistente in messaggi, che vengono continuamente scambiati fra nodi adiacenti. Detto protocollo e le operazioni che esso comporta sono definite da molti standard intemazionali, emanati dall’ANSI, dall’ITU-T e dall’ETSI, e sono caratterizzati da un certo insieme di regole e messaggi. Si veda ad esempio la Raccomandazione ITU-T G. 841. In SDH MS-SPRING (Multiplexed-Shared Protection Ring) ring networks, for example, a distributed protection mechanism is implemented, which allows the automatic recovery of traffic in the presence of defects in the connection fibers. In other words, the MS-SP Ring networks perform automatic traffic recovery through a synchronized redirection of said traffic, which is implemented at each node of the ring. This operation is controlled by a protocol consisting of messages, which are continuously exchanged between adjacent nodes. This protocol and the operations it involves are defined by many international standards, issued by ANSI, ITU-T and ETSI, and are characterized by a certain set of rules and messages. See for example ITU-T Recommendation G. 841.
Una rete ad anello SNCP (si veda la definizione 3.31 riportata nella Raccomandazione ITU-T G. 805) è una rete ad anello con un tipo di protezione che è modellato da un sottostrato generato espandendo il punto di connessione della sottorete (dove, con "sottorete" si intende quel componente topologico usato per effettuare l'instradamento di una specifica informazione caratteristica). An SNCP ring network (see definition 3.31 given in ITU-T Recommendation G. 805) is a ring network with a type of protection that is modeled by an underlayer generated by expanding the connection point of the subnet (where, with " subnet "means that topological component used to carry out the routing of a specific characteristic information).
Una delle più importanti architetture di rete è costituita dall'interconnessione di reti ad anello usando un’architettura "Dual Node and Drop & Continue", cioè un'architettura in cui vengono interconnessi due nodi di ciascun anello. La funzione "Drop & Continue" è una funzione implementata entro un nodo in cui il traffico viene estratto (drop) dai canali di lavoro sull'anello e nello stesso tempo trasmesso avanti suH'anello (continue). One of the most important network architectures is the interconnection of ring networks using a "Dual Node and Drop & Continue" architecture, ie an architecture in which two nodes of each ring are interconnected. The "Drop & Continue" function is a function implemented within a node where the traffic is extracted (drop) from the working channels on the ring and at the same time transmitted forward on the ring (continue).
La soluzione classica considera quattro elementi di rete o nodi (due di un anello e due dell'altro anello) interconnessi attraverso interfacce STM-N; tuttavia, attraverso l'uso di grandi ADMs (Add Drop Multiplexers) o DXCs (Digital Cross Connects) che sostanzialmente integrano due nodi e funzionano come chiusura degli anelli, è possibile ridurre a due il numero totale di nodi di interconnessione. In questo caso l'interconnessione viene fatta nella matrice dell'Elemento di Rete senza usare le interfacce STM-N. The classical solution considers four network elements or nodes (two of one ring and two of the other ring) interconnected through STM-N interfaces; however, through the use of large ADMs (Add Drop Multiplexers) or DXCs (Digital Cross Connects) which essentially integrate two nodes and act as ring closers, it is possible to reduce the total number of interconnection nodes to two. In this case the interconnection is made in the matrix of the Network Element without using the STM-N interfaces.
L'architettura "Dual Node and Drop & Continue" è nota dalla Raccomandazione ITU-T G. 842 ma in tale normativa viene trattato solo il caso di quattro separati nodi di interconnessione. Se anche si volessero integrare due nodi in uno (evitando cosi l'uso di interfacce STM-N) questa soluzione risulterebbe ugualmente complicata da un punto di vista della gestione dal momento che si dovrebbero comunque impiegare e gestire tre selettori per ogni circuito. Un altro inconveniente di questa ipotetica soluzione in cui due nodi sono integrati in uno è che risulterebbe costosa in termini di fibra utilizzata e sfruttamento di banda. The "Dual Node and Drop & Continue" architecture is known from the ITU-T G. 842 Recommendation, but only the case of four separate interconnection nodes is dealt with in this standard. Even if two nodes were to be integrated into one (thus avoiding the use of STM-N interfaces) this solution would be equally complicated from a management point of view since three selectors would still have to be used and managed for each circuit. Another drawback of this hypothetical solution in which two nodes are integrated into one is that it would be expensive in terms of fiber used and bandwidth utilization.
Alla luce delle soluzioni note e dei loro svantaggi, è lo scopo principale della presente invenzione indicare un'architettura di interconnessione tra un anello tipo MS-SPRING ed un anello SNCP di ordine elevato del tipo "Dual Node and Drop & Continue", utilizzando solo due nodi ma evitando la complessità gestionale delle soluzioni note. In light of the known solutions and their disadvantages, it is the main purpose of the present invention to indicate an interconnection architecture between a ring of the MS-SPRING type and a high-order SNCP ring of the "Dual Node and Drop & Continue" type, using only two nodes but avoiding the management complexity of known solutions.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un'architettura del tipo suddetto che sia meno costosa in termini di fibra ottica utilizzata e in termini di larghezza di banda. A further object of the present invention is to provide an architecture of the aforesaid type which is less expensive in terms of optical fiber used and in terms of bandwidth.
Questi scopi, oltre ad altri, vengono ottenuti attraverso un metodo secondo la rivendicazione indipendente 1 ed attraverso un elemento di rete secondo la rivendicazione indipendente 2. Ulteriori caratteristiche vantaggiose deH'invenzione vengono indicate nelle rispettive rivendicazioni dipendenti. These objects, in addition to others, are achieved through a method according to independent claim 1 and through a network element according to independent claim 2. Further advantageous characteristics of the invention are indicated in the respective dependent claims.
L'idea alla base della presente invenzione consiste nel chiudere l'anello SNCP direttamente nel Selettore di Servizio dell'anello MS-SPRING. The idea behind the present invention consists in closing the SNCP ring directly in the Service Selector of the MS-SPRING ring.
L'invenzione risulterà certamente chiara alla luce della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, da leggersi con riferimento agli annessi disegni, in cui: The invention will certainly be clear in the light of the detailed description that follows, given purely by way of non-limiting example, to be read with reference to the attached drawings, in which:
- Fig. 1 mostra un anello MS-SPRING interconnesso con un anello SNCP in un'architettura "Dual Node and Drop & Continue" realizzata con quattro Elementi di Rete in cui il path è dal nodo A al nodo H; - Fig. 1 shows an MS-SPRING ring interconnected with an SNCP ring in a "Dual Node and Drop & Continue" architecture made with four Network Elements in which the path is from node A to node H;
- Fig. 2 è simile a Fig. 1 ma il path è nella direzione contraria, cioè dal nodo H al nodo A; - Fig. 2 is similar to Fig. 1 but the path is in the opposite direction, ie from node H to node A;
- Fig. 3 mostra un anello MS-SPRING interconnesso con un anello SNCP in un'architettura "Dual Node and Drop & Continue" realizzata con due soli Elementi di Rete in cui il path è dal nodo A al nodo H; - Fig. 3 shows an MS-SPRING ring interconnected with an SNCP ring in a "Dual Node and Drop & Continue" architecture made with only two Network Elements in which the path is from node A to node H;
- Fig. 4 è simile a Fig. 3 ma il path è nella direzione contraria, cioè dal nodo H al nodo A; e - Fig. 4 is similar to Fig. 3 but the path is in the opposite direction, ie from node H to node A; And
- Fig. 5 mostra un anello MS-SPRING interconnesso con un anello SNCP in un'architettura "Dual Node e Drop & Continue" secondo la presente invenzione. - Fig. 5 shows an MS-SPRING ring interconnected with an SNCP ring in a "Dual Node and Drop & Continue" architecture according to the present invention.
Nelle diverse figure, gli stessi numeri di riferimento verranno utilizzati per indicare le stesse parti o componenti funzionalmente equivalenti. Nelle varie figure, vengono sempre indicati una rete ad anello tipo MS-SPRING (RING1) a quattro fibre ed una rete ad anello tipo SNCP (RING2) connesse attraverso nodi od elementi di rete (C, D, E, F; M, N). Il nodo C di Figg. 1 e 2 (il nodo M di Figg. 3-5) è considerato il nodo primario dell'anello MS-SPRING mentre il nodo D di Figg. 1 e 2 (il nodo N di Figg. 3-5) è considerato il nodo secondario dell'anello MS-SPRING. Nel RING1, la fibra di lavoro (protetta) viene indicata con "tubi" grigi mentre la fibra di protezione viene indicata con "tubi" bianchi. I vari path vengono rappresentati con linee continue spesse munite di frecce per indicare chiaramente il verso (sostanzialmente conformemente alla Raccomandazione ITU-T G.842). Naturalmente, il fatto di rappresentare il RING1 come un anello a quattro fibre è dettato semplicemente da motivi di praticità di rappresentazione ma gli stessi concetti si applicano ad anelli a due fibre. In the different figures, the same reference numbers will be used to indicate the same functionally equivalent parts or components. In the various figures, a ring network type MS-SPRING (RING1) with four fibers and a ring network type SNCP (RING2) are always indicated, connected through nodes or network elements (C, D, E, F; M, N ). The node C of Figs. 1 and 2 (node M of Figs. 3-5) is considered the primary node of the MS-SPRING ring while node D of Figs. 1 and 2 (node N of Figs. 3-5) is considered the secondary node of the MS-SPRING ring. In RING1, the working (protected) fiber is indicated with gray "tubes" while the protective fiber is indicated with white "tubes". The various paths are represented with solid solid lines equipped with arrows to clearly indicate the direction (substantially in accordance with ITU-T G.842 Recommendation). Of course, the fact of representing the RING1 as a four-fiber ring is simply dictated by reasons of practicality of representation but the same concepts apply to two-fiber rings.
Con riferimento a Fig. 1, un path protetto da un nodo sorgente A ad un nodo di destinazione H utilizza fibra di lavoro da A a C (nodo primario); in C viene effettuata la funzione Drop & Continue (D&C) cioè il traffico viene estratto verso il nodo E del RING2 ma viene anche fatto passare verso il nodo secondario D; dal nodo E passa poi al nodo G (che lo lascia passare liberamente) fino al nodo di destinazione H; nello stesso tempo, il traffico continuato passa dal nodo D al nodo F fino ad arrivare anch'esso al nodo di destinazione H. Nel nodo H è presente un Selettore di Path (PSH) che sceglie il path proveniente da un lato o dall'altro (a seconda dello stato del path). With reference to Fig. 1, a protected path from a source node A to a destination node H uses working fiber from A to C (primary node); in C the Drop & Continue (D&C) function is performed, ie the traffic is extracted towards node E of RING2 but is also passed on to secondary node D; from node E then passes to node G (which lets it pass freely) to destination node H; at the same time, the continued traffic passes from node D to node F until it also arrives at destination node H. In node H there is a Path Selector (PSH) that chooses the path coming from one side or the other (depending on the state of the path).
In Fig. 2 viene illustrata la medesima architettura con path da H ad A. Il path va da H (nodo sorgente, RJNG2) ad A (nodo di destinazione, RING1). Il segnale dal nodo H passa 1) al nodo G fino al nodo E dove viene i) estratto ed inviato ad un Selettore di Path (PSE) e ii) continuato verso il Selettore di Servizio (SSF) del nodo F; e 2) al nodo F dove viene iii) estratto verso il Selettore di Servizio SSF e iv) continuato verso il Selettore di Path PSE del nodo E. Dal Selettore di Path PSE del nodo E, il path passa ad un Selettore di Servizio SSC del nodo C. Analogamente, dal Selettore di Servizio SSF del nodo F il path passa al nodo D e al Selettore di Servizio SSC del nodo C. Il Selettore di Servizio SSC seleziona uno dei due segnali e lo invia al nodo didestinazione A. Fig. 2 illustrates the same architecture with path from H to A. The path goes from H (source node, RJNG2) to A (destination node, RING1). The signal from node H passes 1) to node G up to node E where it is i) extracted and sent to a Path Selector (PSE) and ii) continued towards the Service Selector (SSF) of node F; and 2) to node F where it is iii) extracted towards the SSF Service Selector and iv) continued towards the Path Selector PSE of node E. From the Path Selector PSE of node E, the path passes to a Service Selector SSC of the node C. Similarly, from the SSF Service Selector of node F the path passes to node D and to the SSC Service Selector of node C. The SSC Service Selector selects one of the two signals and sends it to destination node A.
Questa soluzione nota ha gli svantaggi di utilizzare quattro nodi per l'interconnessione, banda e porte di tributario per fare l'interconnessione tra ogni coppia di nodi. This known solution has the disadvantages of using four nodes for the interconnection, band and tributary ports to make the interconnection between each pair of nodes.
L'architettura di Figg. 3 e 4 è funzionalmente simile a quella di Figg. 1 e 2 ma gli Elementi di Rete C ed E sono integrati in un unico elemento di rete M (nella forma di un ADM o DXC). Analogo discorso per i nodi D ed F, integrati in N. In questo caso, il vantaggio risiede nella riduzione degli apparati e di interfacce di interconnessione ma inserisce lo svantaggio di dover gestire tre selettori (due dei quali (SSM, PSM) nella stessa matrice), di avere fibra non utilizzata in modo ottimale tra i nodi primario e secondario e di avere spreco di banda. The architecture of Figs. 3 and 4 is functionally similar to that of Figs. 1 and 2 but Network Elements C and E are integrated into a single network element M (in the form of an ADM or DXC). The same goes for nodes D and F, integrated in N. In this case, the advantage lies in the reduction of the equipment and interconnection interfaces but adds the disadvantage of having to manage three selectors (two of which (SSM, PSM) in the same matrix ), to have fiber not used in an optimal way between the primary and secondary nodes and to have waste of bandwidth.
Prima di passare a descrivere l'architettura secondo la presente invenzione con riferimento aFig. 5, si accennerà ai concetti di nodo primario e di Selettore di Servizio (SS) in una rete ad anello tipo MS-SPRING. Il nodo primario è quel nodo che fornisce le funzioni di Selezione di Servizio e di Drop & Continue (D&C) per un tributario. Naturalmente, tributari diversi possono avere diversi nodi primari designati. Un Selettore di Servizio (SS) è la funzione di un nodo usata per l'interconnessione di anelli. Essa seleziona il traffico dai canali che arrivano da un lato del nodo o il traffico che entra nell'anello, a seconda di certi criteri. Before moving on to describe the architecture according to the present invention with reference to Fig. 5, we will mention the concepts of primary node and Service Selector (SS) in a ring network of the MS-SPRING type. The primary node is the node that provides the Service Selection and Drop & Continue (D&C) functions for a tributary. Of course, different tributaries can have different designated primary nodes. A Service Selector (SS) is the function of a node used for interconnecting rings. It selects traffic from channels arriving from one side of the node or traffic entering the ring, depending on certain criteria.
Come si noterà immediatamente, l'architettura dell'invenzione adotta una soluzione tipo "Dual Node e Drop & Continue" realizzata con due soli nodi di connessione (M ed N). Il nodo primario dell'anello MS-SPRING, nodo M, comprende il Selettore di Servizio (o selettore di Bridge & Switch) SS'M e proprio questo selettore viene utilizzato per richiudere l'anello HO SNCP. As it will be immediately noticed, the architecture of the invention adopts a "Dual Node and Drop & Continue" type solution realized with only two connection nodes (M and N). The primary node of the MS-SPRING ring, node M, includes the SS'M Service Selector (or Bridge & Switch selector) and this selector is used to close the HO SNCP ring again.
Così, un path entrante nella rete ad anello MS-SPRING (RING1) dal nodo A arriverà nel nodo di interconnessione primario M dove verrà estratto verso l'anello SNCP (RING2) all'intemo della matrice, attraverserà il nodo intermedio G e giungerà al Selettore di Path (PS^) del nodo di destinazione H. Nell'elemento di rete M il path viene anche continuato (D&C) verso il nodo di interconnessione secondario N in modo da raggiungere il Selettore di Path (PSH) del nodo di destinazione H il quale sceglierà quale dei due path far uscire. Thus, a path entering the ring network MS-SPRING (RING1) from node A will arrive at the primary interconnection node M where it will be extracted towards the SNCP ring (RING2) inside the matrix, will cross the intermediate node G and will reach the Path selector (PS ^) of the destination node H. In the network element M the path is also continued (D&C) towards the secondary interconnection node N in order to reach the Path Selector (PSH) of the destination node H which will choose which of the two paths to exit.
Il path da H ad A percorrerà l'anello SNCP (RING2) in entrambe le direzioni ed arriverà al Selettore di Servizio (SSM) del nodo primario M sia attraversando il nodo G che il nodo secondario N ed utilizzando il tratto di fibra N-M dell'anello MS-SPRING. Il Selettore di Servizio (SSM) del nodo primario M a sua volta selezionerà uno dei due segnali e lo invierà verso il nodo di destinazione A. The path from H to A will go through the SNCP ring (RING2) in both directions and will arrive at the Service Selector (SSM) of the primary node M both crossing the node G and the secondary node N and using the fiber section N-M of the MS-SPRING ring. The Service Selector (SSM) of the primary node M will in turn select one of the two signals and send it to the destination node A.
Il vantaggio più evidente di questa soluzione è che il tratto di fibra del RING2 tra i nodi di interconnessione è assente. L'ulteriore vantaggio è che il numero di porte STM-N utilizzate è ridotto (si risparmia una coppia di porte I/O per ciascun Elemento di Rete). The most evident advantage of this solution is that the fiber section of the RING2 between the interconnection nodes is absent. The further advantage is that the number of STM-N ports used is reduced (one pair of I / O ports is saved for each Network Element).
Un ulteriore e importante vantaggio è dato dal fatto che il numero di selettori che il Gestore di Rete e l'Elemento di Rete si trovano a gestire passa da tre (soluzione nota) a uno. Tutto questo, naturalmente, senza penalizzare in nessun modo l'affidabilità alle rotture. A further and important advantage is given by the fact that the number of selectors that the Grid Operator and the Grid Element have to manage goes from three (known solution) to one. All this, of course, without penalizing in any way the reliability of breakages.
Le funzioni dei nodi primario e secondario potrebbero essere implementate sia con hardware che con software e per questo motivo la presente invenzione comprende un programma per elaboratore comprendente mezzi di codifica adatti ad eseguire tutte le fasi del metodo quando detto programma viene fatto girare su un elaboratore. Comprende anche un mezzo leggibile tramite elaboratore avente un programma registrato in esso, detto mezzo leggibile tramite elaboratore comprendendo mezzi di codifica adatti ad eseguire tutte le fasi del metodo quando detto programma viene fatto girare su un elaboratore. The functions of the primary and secondary nodes could be implemented with both hardware and software and for this reason the present invention comprises a computer program comprising coding means suitable for carrying out all the steps of the method when said program is run on a computer. It also comprises a computer readable medium having a program recorded therein, said computer readable medium comprising coding means adapted to perform all steps of the method when said program is run on a computer.
E stata descritta una nuova architettura di rete per collegare vantaggiosamente un anello MS-SPRING ed un anello SNCP che soddisfa tutti gli scopi che ci si era preposti. Molti cambiamenti, modifiche, variazioni e diversi usi della presente invenzione, tuttavia, diverranno chiari a coloro esperti della tecnica dopo aver considerato la presente descrizione e gli annessi disegni che illustrano sue forme di realizzazione preferite. Tutti tali cambiamenti, modifiche, variazioni e diversi usi che non si allontanano dallo spirito e dall'ambito dell'invenzione sono considerati coperti dall'invenzione che è limitata solo dalle rivendicazioni che seguono. A new network architecture has been described to advantageously connect an MS-SPRING ring and an SNCP ring which satisfies all the intended purposes. Many changes, modifications, variations and various uses of the present invention, however, will become apparent to those skilled in the art after considering the present disclosure and accompanying drawings illustrating preferred embodiments thereof. All such changes, modifications, variations and various uses which do not depart from the spirit and scope of the invention are considered to be covered by the invention which is limited only by the following claims.
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